일반기술

소형 입자영상유속계

본 발명은 소형 입자영상유속계에 관한 것으로, 비접촉식 유속측정기법으로 유동 속에 분사된 입자를 펄스 라이트로 산란시킨 후 이 입자 산란광을 카메라 장치를 이용하여 입자영상으로 획득하고 후처리하여 속도벡터장을 산출하는 소형 입자영상유속계 및 그의 제어방법에 관한 것이다. 입자영상유속계(Paticle Image Velocimetry) 기법은 비접촉식 유체 계측기법으로, 유동 속에 분사한 추적입자들의 입자영상을 화상처리하여 주어진 유동의 속도장을 측정하는 기법이다.본 발명에 따른 소형 입자영상유속계로 인해서 기존 연구용으로만 사용되던 고가의 PIV 기법을 저가의 MPIV 기법으로 구현가능함으로서, 저가의 PIV를 사용하여 산업용으로도 사용가능하다. 이울러 PIV 기법을 응용한 새로운 개념의 산업용 속도센서의 개발도 가능하다. 많은 산업현장에서 유체의 유동 계측은 공정의 질을 좌우하는 중요한 변수로 취급되고 있다. 그러므로 MPIV 시스템을 산업용으로 적용할 경우 생산의 질을 높일 수 있으며 다양한 용도에서 적용가능성이 높다. 이로써 고가의 CCD카메라에 비해서 저가인 CMOS카메라 칩(140a)을 사용함으로 인해서, 제품의 단가를 줄일 수 있게 효과를 기대할 수 있게 되었다.또한 CCD카메라로부터 촬영된 영상을 저장하기 위해서 필요하던 프레임 저장장치가 필요없게 되어, 결국 시스템의 크기를 감소시키는 효과를 가져오게 되었다.다음으로 기존의 입자영상속도계 시스템에서 레이저 펄스와 카메라 작동을 위한 구성을 본 발명에서는 PCB 기판에 장착된 CPLD칩이 담당함으로서 시스템을 간소화시킬 수 있다. 그리고 기존에 사용되는 고출력의 레이저 장치 대신 저출력의 LED나 LD모듈을 사용함으로서, 시스템의 소형화 및 단가의 절감 그리고 실험자의 안전을 확보할 수 있다.